• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.546-546
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• 2013

Zinc silicate ($Zn_2SiO_4$) has been identified as a suitable host material for a wide variety of luminescent activators, such as transition metal and rare earth elements. In particular, manganese-activated $Zn_2SiO_4$ exhibits highly efficient photoluminescenceand cathodoluminescence, which allows this material to be used in fluorescent lamps and display applications. In this study, we investigated the green and yellow luminescence from Mn-doped $Zn_2SiO_4$ thin films that were synthesized using radio frequency magnetron sputtering followed by annealing at $600{\sim}1,200^{\circ}C$ The refractive index of the $Zn_2SiO_4$: Mn films showed normal dispersion behavior. It was found that the $Zn_2SiO_4$: Mn films annealed at $800^{\circ}C$ ossessed a mixture of alpha and beta phases. The obtained photoluminescence spectrum consisted of two emission bands centered at 525 nm in the green range and 574 nm in the yellow range. The green luminescence originates from the divalent Mn ions in alpha phase of $Zn_2SiO_4$, while the yellow luminescence comes from the divalent Mn ions in beta phase. The films annealed at and above $900^{\circ}C$ xhibited only the alpha phase. The broad PL excitation band was observed ranging from 220 to 300 nm with a maximum at around 243 nm.

• 대한화학회지
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• 제43권2호
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• pp.206-212
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• 1999

본 연구의 목적은 기존의 $Zn_2SiO_4:Mn$형광체에 새로운 co-dopant를 첨가하여 발광특성을 향상시키는 것이다. co-dopant로서 선정한 Mg와 Cr이온들은 Zn자리를 치환하는 것으로 알려져 있으며 실제로 co-doping 시 각각 발광휘도와 decay time을 개선시키는 효과를 거두었다. $Zn_2SiO_4:Mn$에 Mg와 Cr이온들이 co-doping될 시에는 lattice 및 $Mn^{2+}$의 에너지 준위를 변화시키는 것으로 추정되어 발광휘도 및 decay time의 변화를 일으키는 것으로 해석된다. 특히 이 원소들은 발광과정에 긍정정인 영향을 끼쳐 Mg는 발광휘도를 중가시키고 Cr은 decay time을 감소시키는 결과를 얻었다. $Zn_2SiO_4:Mn,\;Mg$ 형광체의 발광휘도 개선은 DV-X${\alpha}$ embedded cluster 계산방법으로 설명할 수 있었고 반면에 $Zn_2SiO_4:Mn,\;Cr$ 형광체가 decay time을 줄이는 원인은 Mn이온과 Cr이온사이에 energy transfer가 일어나 발생되는 것으로 추정된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권7호
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• pp.637-643
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• 2003

PDP(Plasma Display Panel)용 녹색 형광체의 발광특성과 결정성을 향상시키기 위해 Zn$_2$SiO$_4$:Mn에 co-dopant로 Cr과 Ti 를 각각 첨가하여 졸-겔법으로 합성하였다. 이렇게 합성된 Zn$_2$SiO$_4$:Mn, M(M=Cr, Ti) 형광체는 고상반응의 경우와 비교하여 상대적으로 낮은 온도인 110$0^{\circ}C$에서 willemite 구조의 단일상이 형성되었다. 제조된 Zn$_2$SiO$_4$:Mn, M(M=Cr, Ti) 형광체에 대하여 진공자외선(Vacuum Ultraviolet, VUV) 영역의 147 nm 여기광원을 사용하여 발광특성을 조사하였다. Co-dopant의 영향을 알아보기 위해 Mn의 농도는 2 ㏖%, $H_2O$/TEOS의 비율은 36.1로 고정하였고, 이때 Cr과 Ti 모두 0.1 ㏖%에서 가장 좋은 발광특성을 나타냈다. Cr이 co-doping된 경우는 농도가 증가할수록 잔광시간은 짧아지나 발광강도는 지속적으로 감소한 반면, Ti를 co-doping했을 때는 오히려 낮은 농도에서 발광강도의 증가를 보이며 2.0 ㏖%에서 급격히 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.227-235
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• 2001

본 연구의 목적은 기존의 고상 반응법을 이용하여 일본의 상용 Zn$_2$SiO$_4$:Mn형광체보다 우수한 성능의 형광체를 제조하는데 있다. 이틀 위해 본 연구에서는 고상 반응법을 이용하여 Zn$_2$SiO$_4$:Mn 형광체를 합성하고, 이를 PDP(Plasma Display Panel)에 적용하기 위하여 소성온도 및 환원 온도와 주입되는 기체의 양, dopant Mn의 농도를 다양하게 하여 합성하였고, ball milling 등을 통하여 입자의 특성을 개선하는 실험을 하였다. 제조된 형광체의 발광특성 및 모양 등의 특성은 상용 Zn$_2$SiO$_4$:Mn 형광체와 비교하였다. Mn의 농도를 0.08mo1e로 하여 130$0^{\circ}C$에서 소성하였을 때 결정성 및 휘도가 가장 우수하였고, 환원시 5% H$_2$-96% N, 혼합가스의 양을 100ml/rnin으로 일정하게 주입시켰을 때 20%이상 휘도가 증가하였다. Ball rnilling은 30분 동안 100rpm으로 하였을 때 입자의 크기가 수십 $\mu\textrm{m}$에서 3$\mu\textrm{m}$이하로 줄어들었다. 특히. 발광 특성이 상용 형광체보다 월등히 우수하여 PDP에 적용할 수 있다

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.349-352
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• 2012

ZnO thin films were deposited on a-, c- and m- plane oriented 4H-SiC substrates by pulsed laser deposition. ZnO nanowires were formed on substrates by tube furnace. Shape and density of the ZnO nanowires were investigated by field emission scanning electron microscope. Average surface roughness and root mean square surface roughness were measure by atomic force microscope. Optical properties were investigated by Photoluminescence measurement. Density of ZnO nanowires grown on a-, c- and m-plane oriented 4H-SiC substrates were 17.89 ${\mu}m^{-2}$, 9.98 ${\mu}m^{-2}$ and 2.61 ${\mu}m^{-2}$, respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권11호
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• pp.1044-1050
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• 2000

ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-Co$_3$O$_4$-CaO 사성분계에 SiO$_2$를 0.4at%까지 첨가하여 1180, 1200 및 125$0^{\circ}C$에서 소성하여 미세구조 및 전기적인 특성을 조사하였다. 소성온도 120$0^{\circ}C$ 이상에서 치밀한 시편을 얻을 수 있었고, Si는 주로 입계에 분포하고 있으며, SiO$_2$첨가는 결정립성장을 억제하였다. 이 현상은 고상소결만이 일어나 120$0^{\circ}C$에서 소결된 시편과 액상소결이 일어난 125$0^{\circ}C$에서 소결된 시편 모두에서 관찰되었으며, SiO$_2$첨가에 의한 기공의 증가에 기인하는 것으로 판단된다. SiO$_2$의 첨가에 의해 바리스터의 비선형계수가 크게 변화하였으며, 시편의 소성과정이 고상소결인 경우 비선형계수가 증가한 반면 액상소결인 경우에는 감소하였다. 적절한 양의 SiO$_2$(약 0.3at%)를 첨가하여 액상이 형성되지 않는 120$0^{\circ}C$에서 소성하여 80 이상의 비선형계수를 갖는 바리스터를 제조할 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제10권7호
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• pp.659-667
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• 1997

The influence of SiO$_2$on the microstructure and electrical properties of zinc oxide varistor was investigated. Zn$_2$SiO$_4$third phase in the sintered body was found at grain boundaries, multiple grain junctions, and occasionally within ZnO grains. This phase acted as a grain growth inhibitor, which retard the grain growth of the ZnO matrix by impeding migration on the grain boundaries. As SiO$_2$ addition increases, average grain size decreased from 40.6${\mu}{\textrm}{m}$ to 26.9${\mu}{\textrm}{m}$ due to the pinning effect by Zn$_2$SiO$_4$ and drag effect by Si segregation at grain boundaries, the breakdown voltage consequently increased. When SiO$_2$ addition is increased, interface state density decreased, however, the barrier height increased by decrease of donor concentration, as a result, the nonlinear exponent increased and leakage current decreased. While, as SiO$_2$ addition increase, it was found that the apparent dielectric loss factor shows a tendency of decrease. Wholly, electrical properties of zinc oxide varistor can be said to be improved by SiO$_2$addition.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.969-973
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• 2009

In this study, the electrical and optical properties of $(SiO_2)_x(ZnO)_{100-x}$ (SZO) films prepared on the coming 7059 glass substrates by using rf-magnetron sputtering method are investigated. The deposition rate becomes maximum near 3 wt.% and gradually decreases when the $SiO_2$ content further increases. The growth rates of the SZO film with $SiO_2$ content of 3 wt.% is $4\;{\AA}/s$. We found that the average transmittance of all films is over 80% in the wavelength range above 500 nm. The optical band gap were decreased from 3.52 to 3.33 eV as an increase the deposition thickness. X-ray diffraction patterns showed that the film with a relatively low $SiO_2$ content (< 4 wt.%) is amorphous. SZO film with the $SiO_2$ contents of 2 wt.% showed the resistivity of about $3.8{\times}10^{-3}\;{\Omega}{\cdot}cm$. The sheet resistance decreases with increasing the heat treatment temperature.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.272-273
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• 2006

LTCC(low temperature co-fired ceramics)용 glass/ceramic 복합체를 제조하기 위해 4 종류의 borosilicate계 glass를 선정하고 filler로 $Al_2O_3$ ceramics를 filler 사용하여 30~50 vol% glass frit에 따른 소결 및 유전 특성에 대하여 조사하였다. Glass frit은 $SiO_2$와 $B_2O_3$ 함량비를 고정한 후 R(CaO, BaO, ZnO, $Bi_2O_3$)에 따라 유리 연화온도(Ts)와 함량이 소결에 미치는 영향 및 유전 특성 변화를 고찰한 결과, CaO-$B_2O_3-SiO_2$ glass의 경우 다량의 2 차상이 형성되었고, 이에 $900^{\circ}C$ 이하에서 완전 소결이 이루어지지 않았으며, BaO-$B_2O_3-SiO_2$ glass는 celsian($BaAl_2Si_2O_8$) 결정이 형성되면서 소결성의 저하를 갖고 왔으며, ZnO-$B_2O_3-SiO_2$ glass는 소결이 진행됨에 따라 주상이 $Al_2O_3$에서 gahnite($ZnAl_2O_4$) 결정이 형성되면서 품질계수가 크게 증가하였으며, $Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ glass는 45 vol%일 때 $900^{\circ}C$에서부터 일정한 선수축율 특성을 나타내었지만, 다량의 액상으로 인하여 유전 특성의 저하를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권9호
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• pp.985-994
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• 1996

The initiation and growth of $\alpha$-Al2O3/metal composites by the directed oxidation of molten commercial AlZnMg-alloy at 1223-1423K were investigated. Spontaneous bulk growth did not occur on the alloy alone. but the uniform initiation and growth of the composite were obtained by putting a thin layer of SiO2 particles on the surface of the alloy. Without SiO2 the external surface of the oxide layer was convered by MgO and MgAl2O4. But with the SiO2 reaction initiate the porous ZnO layers were found on the growth surface. The higher process temperature yielded a lower metal content. The oxidation product of $\alpha$-Al2O3 was found to be oriented with c-axis parallel to th growth direction. The growth rates increased with temperature and the apparent activation energy was 111.8 kJ/mol.